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隨著(zhù)汽車(chē)排放法規的逐漸嚴格和對汽車(chē)排氣污染控制的重視，“電噴”加三元催化器的發(fā)動(dòng)機正成為普遍配置。這種發(fā)動(dòng)機采用了混合氣成分的閉環(huán)控制和三元催化反應裝置的聯(lián)合使用技術(shù)，是汽油機有效的排氣凈化方法。在這一系統中，氧傳感器是進(jìn)行閉環(huán)反饋控制的主要元件之一，必不可少。正常工作時(shí)，氧傳感器隨時(shí)測定發(fā)動(dòng)機排氣管中的氧含量(濃度)，以檢測發(fā)動(dòng)機燃燒狀況。因此，當發(fā)動(dòng)機出現燃燒故障時(shí)，必然引起氧傳感器電壓信號的變化，這就為通過(guò)觀(guān)察氧傳感器的信號波形判斷發(fā)動(dòng)機某些故障提供可能。很多資料顯示其效果很好。
1. 氧傳感器的一般作用
如圖1所示，要使三元催化轉化器全面凈化CO、HC和NOX這三種有害氣體，必須保證混合氣濃度始終保持在理論空燃比(14.7)附近的狹小范圍內。一旦混合氣濃度偏離了這個(gè)狹小范圍，則三元催化轉化器凈化能力便急劇下降。保證混合氣濃度在理論空燃比附近，“電噴”系統和氧傳感器的配合是很好的解決方案。
1. 氧傳感器的一般作用
如圖1所示，要使三元催化轉化器全面凈化CO、HC和NOX這三種有害氣體，必須保證混合氣濃度始終保持在理論空燃比(14.7)附近的狹小范圍內。一旦混合氣濃度偏離了這個(gè)狹小范圍，則三元催化轉化器凈化能力便急劇下降。保證混合氣濃度在理論空燃比附近，“電噴”系統和氧傳感器的配合是很好的解決方案。
圖1 轉換效率隨空燃比變化曲線(xiàn)
氧傳感器檢測排氣中的氧濃度，并隨時(shí)向微機控制裝置反饋信號。微機則根據反饋來(lái)的信號及時(shí)調整噴油量(噴油脈寬)，如信號反映混合氣較濃，則減少?lài)娪蜁r(shí)間；反之，如信號反映混合氣較稀，則延長(cháng)噴油時(shí)間。這樣使混合氣的空燃比始終保持在理論空燃比附近(見(jiàn)圖2)，這就是燃料閉環(huán)控制或稱(chēng)燃料反饋控制。
圖2 反饋控制原理圖
2. 氧傳感器的正常波形
常用的汽車(chē)氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種。以氧化鋯式為例，正常情況下當閉環(huán)控制時(shí)(見(jiàn)圖3)，氧傳感器的電壓信號大約在0至1V之間波動(dòng)，平均值約450mV。當混合氣濃度稍濃于理論空燃比時(shí)，氧傳感器產(chǎn)生約800mV的高電壓信號；當混合氣濃度稍稀于理論空燃比時(shí)，氧傳感器產(chǎn)生接近100mV的低電壓信號。當然，不同類(lèi)型的氧傳感器其實(shí)際波形并不完全相同。朱軍老師曾總結說(shuō)：“一般亞洲和歐洲車(chē)氧傳感器(博世)信號電壓波形上的雜波要少，尤其是豐田凌志車(chē)氧傳感器信號電壓波形的重復性好，而且對稱(chēng)、清楚，美國車(chē)（不是采用亞洲的發(fā)動(dòng)機和電子反饋控制系統）雜波要多?！钡枰赋?，氧化鈦型氧傳感器反饋給發(fā)動(dòng)機電控單元的電壓，一般是1V范圍內變化，也有少數的是5V范圍內變化的。
圖3 正常的多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機氧傳感器波形
